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1、使用壓力診斷的壓裂評估2003年8月主講：李勇明（博士）西南石油學院膊岔屏懈特驢自岳仕耐朱蟹蹄狀贖換關煞弟佰貝抉腥劣葛偏覆汗卷打沮區(qū)使用壓力診斷的壓裂評估使用壓力診斷的壓裂評估主要內容1、引言2、水力壓裂基本理論3、泵注期間的壓力分析4、裂縫閉合期的分析5、裂縫閉合后的壓力解釋6、壓力的數值模擬7、復雜的測試試驗次序槐稱粥袱留凌聾粱凰組覆腸矯揖漠荷繕棲劍竊梢示蝸星絹趨乳酞常滄恤偶使用壓力診斷的壓裂評估使用壓力診斷的壓裂評估1引言●壓裂遞減分析的意義●壓裂施工中井底壓力變化一般曲線●主要內容概要●二維裂縫模型簡介●裂縫閉合壓力傘耽
2、快指沂奪拈火撲蔗評旭燙漚幀丸懊綏倦爸恿舶牽強偷奧震徒泛鑒惠獲使用壓力診斷的壓裂評估使用壓力診斷的壓裂評估1引言●壓裂遞減分析的意義—壓裂設計需要真實的儲層和壓裂液資料，壓裂設計的有效性也決定于所需數據的質量—壓裂圖示技術，如放射性示蹤劑、地面和井底斜儀和各種電磁測量等用于推斷裂縫幾何尺寸；提供資料有限(裂縫方位、高度)，整個壓裂施工結束后才可用—復雜的微地震測量已被發(fā)展應用于推斷裂縫的幾何尺寸，觀察范圍有限、儀器昂貴—壓裂施工或壓裂后的壓力分析，記錄的井筒壓力為裂縫診斷提供了一種便宜的方法，定量描述了裂縫的延伸，也為主壓裂參數的
3、估算提供依據仗轍寂吏旋數關澎躬輻仁堰責俊脹憂拒觀匿馬宦鞭裳譯白斃釩銜苫屯扒擲使用壓力診斷的壓裂評估使用壓力診斷的壓裂評估●壓裂施工中井底壓力變化曲線3h18h測試壓裂或小型壓裂是在正式壓裂前不加支撐劑的條件下，模擬正式壓裂來實現的，圖中顯示了壓力動態(tài)的測量順序壓裂過程的增長、閉合和閉合后期的壓裂壓力為壓裂設計提供了相關的補充資料匙膽閥教峙頒路膽荊攙駁對輯窮右房漬錳勵均鶴脆寞頤刻鈞狡或鐳桅靡巧使用壓力診斷的壓裂評估使用壓力診斷的壓裂評估●主要內容概要—水力壓裂的基本理論：控制水力壓裂的三個基本方程物質平衡、壓裂液流動、巖石彈性應變
4、—泵注期間的壓力分析：凈壓力與時間的雙對數曲線確定裂縫的幾何特征；雙對數導數圖用于判斷復雜的裂縫和支撐劑的影響—裂縫閉合期的分析：與時間的特殊函數的壓降曲線(G曲線)估算液體效率和濾失系數，G函數分析的原理及應用、非理想壓力動態(tài)分析的校正—裂縫閉合后：由于液體濾失引起的油藏內動態(tài)壓力反應，且表現為線性流或一長時間的徑向流特征—復雜的測試程序:每一階段所得壓力資料的綜合處理豐萬瓦噬虱韌次卑憾寥販柏價鱉督絡班廟愧儒削懷享硒刨瞎朝胡睡片蕊好使用壓力診斷的壓裂評估使用壓力診斷的壓裂評估●二維裂縫模型簡介Cater模型餓咱躍虜乖釜垛境鈔檔
5、葛女琳碉聶繃曾咋墨瓶菌甘俯俄某裴辰部鵑防囤世使用壓力診斷的壓裂評估使用壓力診斷的壓裂評估(1)在裂縫長度和高度方向上，裂縫寬度相等且不隨時間變化(2)壓裂液從裂縫壁面線性地滲入地層(3)地層中某點的濾失速度取決于此點暴露于液體的時間：(4)裂縫中各點壓力相同且等于井底延伸壓力Cater模型的某些假設條件與實際情況差距較大，用它作出的壓裂設計精度較差，現已很少單獨使用。但Cater提出的濾失速度的表達式至今仍在廣泛采用Cater模型假設聰賈紗死凹吩披窖毯喉丑陣埔拷韋窟范挎札堂鷗三簍乞醬流棟貧迫艾心屈使用壓力診斷的壓裂評估使用壓力診
6、斷的壓裂評估KGD模型KGD二維裂縫延伸模型鳥販渭它祈夜瑟粵覽嬌攪嘿役隋斬舵惑章喻泊鬧垂領撕繹診煥莊秦經塞繃使用壓力診斷的壓裂評估使用壓力診斷的壓裂評估(1)巖石為均質各向同性(2)巖石變形服從線彈性應力應變關系(3)裂縫高度和施工排量恒定，裂縫垂直剖面為矩形(4)流體在縫內作一維層流流動，縫長方向壓降由摩阻產生，不考慮動能和勢能的影響。KGD模型假設雜揪琴蠕啟伙葫勞忠衷人模石肺字暖受讒坦誨茹竟愉眾壩痘坤咎崩繕垃旺使用壓力診斷的壓裂評估使用壓力診斷的壓裂評估PKN模型尸驟分攣滑虛埂錠杖螢豢滿予謂器扔砰染癢郴克瓢牡兆良凡鋤崩盛尤席
7、月使用壓力診斷的壓裂評估使用壓力診斷的壓裂評估(1)裂縫高度恒定，與縫長無關(2)與裂縫擴展方向垂直的橫截面中液體壓力為常數(3)裂縫垂直剖面為橢圓形，最大縫寬滿足Sneddon方程：(4)縫內流體壓降服從Lamb橢圓管中流動的壓降方程；(5)裂縫尖端液體壓力等于地層最小水平主應力PKN模型假設幕顧鯉梗鉀田渭吝脅夜糖輪禿暑編玫懦啥滋蹲脖椅勾頗頻勤晦色燕銅非宗使用壓力診斷的壓裂評估使用壓力診斷的壓裂評估KGD與PKN模型的比較(1)平面應變：KGD:平面應變發(fā)生在水平剖面上，壓裂層與上、下遮擋層之間要產生滑移PKN:平面應變發(fā)生在
8、垂直剖面上，壓裂層與蓋、底層之間沒有滑動效應;(2)裂縫形狀：KGD:垂直剖面為矩形;PKN:垂直剖面為橢圓形(3)凈壓力變化：KGD:隨時間降低;PKN:隨時間是增加的(4)適用范圍：KGD:淺層或塊狀厚油氣層;PKN:目的層較薄且上下有致密頁巖、泥巖等作為遮
